Новая видеокамера передала, как птицы и пчёлы воспринимают цвета
Новая технология позволит учёным и кинематографистам создавать видеоролики, которые точно передают цвета так, как их воспринимают нечеловеческие существа. Технология сочетает физическую аппаратуру и программное обеспечение (ПО) для создания фотографий и видео, которые точно передают цвета, видимые животными, такими как пчелы и птицы. Изобретатели применили систему камер, чтобы продемонстрировать, как чувствительный к ультрафиолету глаз птицы видит, например, оранжевых бабочек.
Человеческое зрение не назовёшь слабым. Например, не в пример многим другим живым существам, мы видим предметы с куда большей чёткостью. Но ряд животных обладает присущими только им зрительными способностями, в том числе они воспринимают волны света, недоступные человеку.
Но как понять, что это действительно так? Группа исследователей из Великобритании и США считает, что им удалось разработать универсальный метод для распознавания и имитации цветового зрения животных. Подход состоит в сочетании существующих методов фотосъемки с новым оборудованием и ПО.
Систему камер они использовали для передачи цветового зрения птицы, чувствительной к ультрафиолетовому излучению. Объектами съёмки стали три бабочки вида Colias eurytheme, распространённые в Северной Америке желтушки, причём в в их естественной среде обитания. В правом нижнем углу верхней иллюстрации показано, как воспринимает этих насекомых человеческий глаз. Остальная часть изображения — результат научной работы.
Система работает за счёт распределения света между двумя камерами, где одна чувствительна к ультрафиолету излучению, а другая — к видимой части спектра. Отделение световых волн достигается с помощью физической оптики, стекла, называемого светоделителем. Этот компонент зеркально отражает ультрафиолет, пропуская видимый нами спектр точно так же, как обычное прозрачное стекло. Так система улавливает волны света сразу четырёх различных длин: ультрафиолетовые, синие, зелёные и красные.
Затем специально разработанное ПО преобразует данные с камер в то, что исследователи назвали «единицами восприятия», которые соответствуют изученной чувствительности фоторецепторов животного. Таким образом можно создавать фото или первые по-настоящему достоверные видеоролики с цветопередачей, доступной животным. Во всяком случае так утверждают учёные.
Разработчики признают, что съёмку в ультрафиолетовом свете придумали давно. Если точнее, то первое известное видео в ультрафиолете датировано ещё 1969 годом. Однако таких попыток было немного из-за технических затруднений. Новый подход, как заверяет коллектив авторов, подразумевает высокую степень научной точности, поскольку и создавался, в том числе, в научных целях.
В статье о технологии, опубликованной в издании PLOS Biology, исследователи сообщили, как тестировали своё сочетание камер для преобразования цветов. В процессе получали записи того, как медоносные пчелы и пернатые, чувствительные к ультрафиолету, должны видеть желтовато-оранжевых бабочек. Полученные изображения они сравнили с результатами спектрофотометрии, стандарта, используемого для создания изображений с изменённой цветопередачей. Оказалось, что в зависимости от естественных условий съёмки, достоверность новоей системы варьировалась от 92% до 99%.

Кроме чисто научного достижения коллектив изобретателей также рассматривает планы использовать свою технологию для съёмки документальных фильмов о природе.
Исследователи уже построили две функционирующие системы и продумывают третью. При этом выражают надежду, что другие последуют по их пути. К тому же всё использованное оборудование скомпоновано из доступных в продаже камер и деталей. А соответствующее ПО оформили как всем доступный код для всех желающих, включая других учёных и кинематографистов.
Человеческое зрение не назовёшь слабым. Например, не в пример многим другим живым существам, мы видим предметы с куда большей чёткостью. Но ряд животных обладает присущими только им зрительными способностями, в том числе они воспринимают волны света, недоступные человеку.
Но как понять, что это действительно так? Группа исследователей из Великобритании и США считает, что им удалось разработать универсальный метод для распознавания и имитации цветового зрения животных. Подход состоит в сочетании существующих методов фотосъемки с новым оборудованием и ПО.
Систему камер они использовали для передачи цветового зрения птицы, чувствительной к ультрафиолетовому излучению. Объектами съёмки стали три бабочки вида Colias eurytheme, распространённые в Северной Америке желтушки, причём в в их естественной среде обитания. В правом нижнем углу верхней иллюстрации показано, как воспринимает этих насекомых человеческий глаз. Остальная часть изображения — результат научной работы.
Система работает за счёт распределения света между двумя камерами, где одна чувствительна к ультрафиолету излучению, а другая — к видимой части спектра. Отделение световых волн достигается с помощью физической оптики, стекла, называемого светоделителем. Этот компонент зеркально отражает ультрафиолет, пропуская видимый нами спектр точно так же, как обычное прозрачное стекло. Так система улавливает волны света сразу четырёх различных длин: ультрафиолетовые, синие, зелёные и красные.
Затем специально разработанное ПО преобразует данные с камер в то, что исследователи назвали «единицами восприятия», которые соответствуют изученной чувствительности фоторецепторов животного. Таким образом можно создавать фото или первые по-настоящему достоверные видеоролики с цветопередачей, доступной животным. Во всяком случае так утверждают учёные.
Разработчики признают, что съёмку в ультрафиолетовом свете придумали давно. Если точнее, то первое известное видео в ультрафиолете датировано ещё 1969 годом. Однако таких попыток было немного из-за технических затруднений. Новый подход, как заверяет коллектив авторов, подразумевает высокую степень научной точности, поскольку и создавался, в том числе, в научных целях.
В статье о технологии, опубликованной в издании PLOS Biology, исследователи сообщили, как тестировали своё сочетание камер для преобразования цветов. В процессе получали записи того, как медоносные пчелы и пернатые, чувствительные к ультрафиолету, должны видеть желтовато-оранжевых бабочек. Полученные изображения они сравнили с результатами спектрофотометрии, стандарта, используемого для создания изображений с изменённой цветопередачей. Оказалось, что в зависимости от естественных условий съёмки, достоверность новоей системы варьировалась от 92% до 99%.

Кроме чисто научного достижения коллектив изобретателей также рассматривает планы использовать свою технологию для съёмки документальных фильмов о природе.
Исследователи уже построили две функционирующие системы и продумывают третью. При этом выражают надежду, что другие последуют по их пути. К тому же всё использованное оборудование скомпоновано из доступных в продаже камер и деталей. А соответствующее ПО оформили как всем доступный код для всех желающих, включая других учёных и кинематографистов.
- Дмитрий Ладыгин
- journals.plos.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...